延长石油榆林炼油厂陕西榆林718500
摘要：常压蒸馏装置塔顶系统低温部位氯含量较高。建议根据塔河原油的性质，优化全厂原油库存，使得原油进电脱盐前有足够沉降时间；在设备条件满足时，提高电脱盐操作温度，筛选优质高效破乳剂，降低脱后原油盐含量；根据生产及塔内设备构件情况，对塔顶回流分布进行合理改造；结合国内外常压蒸馏装置所采用的先进除盐技术，将盐从常压蒸馏装置塔顶系统脱除，达到减少结盐和减缓腐蚀的目的。
关键词：常压蒸馏装置；塔顶系统；腐蚀机理；措施
1腐蚀机理
原油加工过程中导致设备腐蚀的主要原因是原油中所含有的杂质。原油中的杂质主要是硫化物、氯化物、氮化物以及环烷酸等。各种杂质由于其腐蚀机理不同可以分为低温部位盐、水的腐蚀（HCl-H2S-H2O）和高温部位硫化物及其化合物腐蚀、环烷酸腐蚀。
低温HCl-H2S-H2O腐蚀主要发生在常压塔上层塔盘、塔体、及部分挥发线，塔顶冷凝系统管线和设备以及减压塔部分挥发线和冷凝冷却系统设备，造成碳钢均匀减薄、坑蚀以及氯化物开裂等。高温硫、环烷酸腐蚀主要发生在加热炉炉管、加热炉炉管出口转油线管线、常压塔下部以及减压塔下部等高温部位。高温硫腐蚀造成材料的均匀减薄，高温环烷酸腐蚀在管线、设备表面形成尖锐孔洞，在介质流速较高的区域有明显流线槽，对碳钢、低合金钢以及部分普通不锈钢设备能够形成连续性的腐蚀穿孔和破坏。
2腐蚀原因分析
2.1电脱盐的影响
塔河劣质稠油为中国石化塔河炼化有限责任公司单一原油来源，其密度大（接近水的密度）、黏度高。该原油和水混合常出现油包水、水包油现象，导致脱盐难度加大。近年来，脱后盐质量浓度为7～10mg/L，远高于盐质量浓度5mg/L的控制指标。原油在常压塔内经过蒸馏，部分盐类随油气到达常压塔顶部，生成盐附着在顶部塔壁和上部塔盘之上，长时间积累会影响到产品质量及常压塔操作。顶部结盐的清除方法是常压塔降低加工负荷，边水洗边生产。水洗过程中加入更多水，对塔盘造成严重腐蚀。装置水洗期间，塔顶酸性水中铁离子质量浓度高达80mg/L，远远高于3mg/L的铁离子质量浓度控制指标，说明水洗对塔内构件造成严重腐蚀。
2.2氯化物腐蚀
为了提高采油量，采油过程中经常使用有机氯化物助剂。这些有机氯化物不溶于水，很难经过电脱盐装置除去，造成原油及塔顶部石脑油中氯化物含量增加。塔河劣质稠油的特殊性质决定了电脱盐的难度，再加上有机氯化物难以脱除，使油中氯化物质量浓度远远高于2mg/L的控制指标。HCl的另一主要来源是原油中无机盐受热水解。常压塔内部，氯主要存在于常一线、常二线，在硫化物存在时，其腐蚀主要是低温部位的HCl-H2S-H2O腐蚀。该腐蚀主要是溶解于水中的H2S和HCl造成的。
2.3低温H2S腐蚀
低温硫腐蚀发生在温度小于120℃且有液相水存在的地方，H2S主要来源于原油中有机硫化物受热分解；其中，液相部位腐蚀严重，气相部位腐蚀轻微。当设备温度低于水蒸气“露点”时，则会在低温部位形成H2S-H2O腐蚀环境。
3防止腐蚀的措施
3.1工艺防腐蚀措施
工艺技术方面的防腐主要从以下几个方面进行；1、原油在加工前做好原油的综合评价，确定合适的原油加工方案。采取高硫原油与低硫原油混炼的措施来降低加工原油的硫含量，从而降低腐蚀性。同时保证原油的混合效果，需要增加和改进原油混合的配套设施。2、对于高硫含酸原油，可以对原油进行脱酸预处理，降低原油酸值。在原油进入蒸馏装置前，原油进入蒸馏装置前，可以注入适量的氢氧化钠用以中和环烷酸，从而使原油中含的有机酸转变为水溶性盐。但盐浓度高对腐蚀有促进作用，另外由于注入量大对下游的二次加工有不利影响，因此钠离子含量增加，而钠离子是固体酸催化剂的毒物，危害下游采用催化工艺的装置。所以在采用原油注碱的方法中和环烷酸的同时，一定要保证电脱盐的脱盐效果，保证钠离子被有效脱除。3、对原油进行深度电脱盐，去除原油中的盐类杂质，确保脱盐合格率（脱后盐含量少于3.0mgNaCl/L），减少盐类水解所产生的腐蚀，保证电脱盐注水水质、优选破乳剂、加强日常管理工作。4、加强塔顶管线的工艺防腐工作，主要包括通过注氨控制好塔顶排水PH值；做好缓蚀剂的选型，并控制好缓蚀剂的注入量，使之在金属表面形成坚韧稳定的保护膜；有条件的情况下，对工艺管线采用内衬或电镀技术，使Fe和腐蚀性物质隔离。5、装置如果间歇性地炼制高酸原油，则可以通过注入高温缓蚀剂来减缓高温部位的设备和管线腐蚀。
3.2设备防腐蚀措施。
设备防腐主要从材料的选择入手，包括以下几个方面：1、对于塔顶低温轻油部位HCl-H2S-H2O腐蚀环境，管道选材主要以碳钢为主，因为碳钢比较便宜，在该环境中均呈均匀腐蚀，而不锈钢则呈现SCC倾向。设计选材时应给出足够的腐蚀裕量，以抵抗HCl-H2S-H2O低温腐蚀，此时适当的碳钢应为震惊钢，并应控制住非金属夹杂物的含量。2、高温部位的腐蚀主要通过材质升级，针对加工的油品性质选择适应防护等级的材质。炼油装置的高温部位可选用碳钢+0Cr13或+0Cr13Al等铁素体不锈钢复合。塔内件选用+0Cr13.12AlMoV钢渗铝等，换热器的管子选用Cr5Mo和碳钢渗铝。塔体材料可以选择0Cr18Ni8Ti（SUS321），其耐硫腐蚀和环烷酸腐蚀性要优于+0Cr13或+0Cr13Al，并且加工性能好。管线通常选用Cr5Mo防腐是合适的，但对于转油线弯头等冲刷严重的部位，则应选用316L。3、加强设备和管线的定期检测、定点测厚、及时发现薄弱点。针对装置材质及腐蚀特点排查薄弱点，抓重点进行监测，及时发现并消除安全隐患。
3.3优化分馏精度
在石油资源如此紧张的今天，一些对分馏精度要求高的油产品如石脑油等仍然面临着十分紧张的局面，因此企业需要在现有条件下通过改进生产工艺，提高分馏精度。首先企业可以更换分馏塔上的塔盘，选用效率更高的产品；其次，在是有进行汽化的过程中可以适当提高原油汽化的程度；最后，在使用蒸汽的时候，可以根据各个层次提取的需求量和油品要求合理改变汽提的量，避免蒸汽的过度使用。
3.4改善电脱盐效果
电脱盐的改进方向主要在于用料和管理，在破乳剂和洗涤水的使用过程中，应严格按照不同产地、不同成分和不同油品需求来使用，不合理的用量都会造成生产效率的下降和生产成本的提高，同时企业应积极研发油溶性破乳剂，既能提高破乳剂效果也能避免对环境造成污染。
4存在问题及建议
目前国内常减压装置普遍存在未按设计要求超标处理含硫和高硫原油、开工周期短、监测体系不完善，导致技术指标达标率低；以及对加工含硫、高硫原油腐蚀性的认识不足，还有在工艺和设备两方面管理数据和经验的欠缺，造成设备腐蚀严重。解决腐蚀问题最行之有效的方法是预防，以源于实践的科学理论为指导，通过数据的搜集、整理、分析，资料的查阅、同行业间经验的分享，做到全面预测装置的腐蚀情况；做到定点、定时监控重点部位，避免腐蚀泄漏所造成的次生事故，同时紧跟科技前沿及时更新工艺技术、升级设备材质。
结论
于常压蒸馏是原油加工的首道程序，其生产运行影响着整个炼油过程的计划和方案，常压蒸馏装置的优化对于整个炼油过程亦是十分重要。近些年来，针对我国常压蒸馏装置的能耗高、分馏精度低和电脱盐不理想的问题，相关研究部门也做了很多努力，常压蒸馏的技术在不断提高，方法在不断更新，经验也在不断丰富，我们应该积极利用新技术，将研究应用于实践中去，使得常压蒸馏装置在生产运行中的效率能够快速的提高。
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